吹脱法处理高氨氮废水简介

1、吹脱法处理高氨氮废水简介氨氮废水处理常用的方法有汽提法、生化法、离子 交换法、折点氯 化法和磷酸俊镁沉淀法。目前国内主要采用生化法和汽提法，国外 主要 采用生化法和磷酸俊镁沉淀法。汽提法主要用于处理中、高浓度、大流 量氨氮废水。剥离 后的氨气可循环利用，但存 在结垢容易、低 温脱氨氮 效率低、剥离时间长、二次污染、出水 氨氮浓度高等缺点。因止匕，澄清 了影响汽提方法的关键因素，提高了氨氮的去除率。控制氨氮处理成本， 控制水污染，实现城市可持续发展具有重要意义。一、吹脱原理剥离方法的基本原理是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实 际浓度与平衡浓度之间的差异，并在 碱性条件下使用空气进行汽提，因

2、为气体在此期间连续排出。剥离过程，气 体改变。气相 中氨的浓度使得 实际浓度总是低于在该条件下的平衡浓度，最后溶解在废水中的氨不断 地通过气-液界面，使得NH3-N在通常用空气去除废水。作为载体。 氨汽提是一种传质过程。驱动力来源于空气中氨分压与废水中氨浓度平 衡分压之差。气体组分在液位的分压和液体中的浓度符合亨利定理，即 比例关系。这种方法也称为“氨分析法”。分析速率与温度和气液比有 关。吹脱法的基本原理是气液平衡理论和传质速率理论.废水中的NH3-N 通常以钱态(NH4)和游离氨(NH3)的形式存在.当pH为中性 时，NH3-N主 要以钱离子(NH4 +)的形式存在。当pH为碱性时，NH3

3、-N主要处于游离 氨(NH3)的状态。剥离方法是在沸水中加入碱以调节pH。该值为碱性， 废水中的NH4 +首先转化为 NH3,然后通过蒸汽或空气解吸，将废水中 的NH3转化为气相，从而从水中除去NH3-N。常用的空气或水蒸气作为 载气，前者称为空气吹脱，后者称为蒸汽吹脱。二、优缺点优点：吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、 基建费和运行费较低等优点，实用性较强。缺点：进出水需要调整PH、如果没有酸性吸收吹脱出来的氨气随空气进 入大气引起二次污染、硬度高的废水结垢严重。三、影响因素剥离方法通常使用两种类型的设备：吹离罐（也称为“曝 气池”）和 吹离塔。但是，排污池面积大，容易

4、污染周围环境，因此使用塔式设备 吹掉有毒气体。塔式设备中填料汽提塔的主要特点是在塔内安装一定高 度的填料层，使填 料塔表面积大，实现 气液充分接触。常用 填料有纸质 蜂窝、拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水 被提升到填 充塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，水通过填料往下流，与气流逆 向流动，废水在离开塔前，氨组份被部分汽提，但需保持进水的pH值 不变。空气 中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气 水比增加而减 少。影响 吹脱法处 理氨氮废水去除率主要是pH值、温度、气液比/吹脱 水位深度、吹脱时间等因素。PH水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态 而

5、存在。其平衡关系式如下：NH4+OH? NH3+H2O （1）式 受pH值的 影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH值为 11左右时，游离 氨大致占90%= 温度氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：Ka=Kw /Kb=（CNH3 CH+）/CNH4+ （2） 式中：Ka 氨离 子的电 离常数；Kw 一 水的电离常数;Kb 氨水的电离常数;C 物 质浓度。从 公式可以看出，pH值是影响水中游离氨含量的主要因素之一。此外， 温度也影响反应式（1）的平衡。温度升高，平衡向右移动。表1给出了 不同条件下氨氮分解速率的计算值。表中数据表明，当pH值大于10: 00时，分解率在

6、80%以上，当pH值达到11 : 00时，分解率高达98%, 对温度的影响较小。气液比气液比：指 空气（蒸汽）和吹扫物（包括氨废水）的体积比。影 响氨从水向 大气 转移 的因 素 有两 个： 一个 是水 - 空气 界面 的表 面张 力 ; 另一 个是氨浓 度差 界面 的表 面 张力 最小 ，气 体氨 释 放量 最大 。如 果形 成 水滴 ，则 气氨 输送 量的 增加 将 非常 小。因此，反 复 形成 水滴 有利 于氨 的 去除 。氨氮在 水和 大气 中的 浓 度差 异是 气态 氨迁 移 的驱 动力 。 为 了将 液 滴周 围环 境中 的氨 氮浓 度降 到 最低，必须对空 气进 行快 速循 环，

7、并 在低 浓度 的空气中 搅拌 液滴 ， 有 利 于加 快氨 的释 放。 对 于确 定的 废水 量， 增 加气 体量， 传质 驱动 力相 应增 加 ，这 有利 于氨 氮的 去 除。但是，如 果气 体 体积 过大而气 体速 度过 高，则 会影 响废 水沿 填料 的 正常 流动 甚至 流下，这将引起溢流 现象 。因 此，对 于一 定量 的废 水，最 低液 气比 由液 淹率 控 制 ; 然 而， 当水流入量小时，消耗大量能量，因此氨 - 氮气汽提过程通常将气液 比控 制在 约 3000。4、 吹 脱 时 间减少 排污 时间 有利 于 加快 反应 速度， 提高 处理 能力， 减少 设备 体积。徐英采用剥离法处理垃圾渗滤液。汽提段的pH值为11,气液比在2000 2300 之间 ，汽 提时 间为 9 小 时。最佳剥 采效 率为52.0%。采用吹 缺氧 两段好 氧工 艺处 理渗 滤 液。垃 圾渗 滤液 取自 香港 的一 个垃 圾填 埋 场。氨 氮 浓度 为 1400mg/L ， pH 值 为 9.5 ， 吹扫 时间 为 12 小时， 氨氮 去除 率为60%。傅金 祥等 采用 剥离 法 处理 垃圾 渗滤 液。 进 水氨 氮浓 度为 1800mg/L ， 最 佳 pH 值 为 11 ， 最佳 气 液比 为 360:1 ，风 量 为 3.0L/min ， 汽提 时间 为 1h， 去除 效率